泵与风机的工作原理

泵与风机的工作原理前言泵与风机是将原动机的机械能转换为被输送流体(液体、气体)的压力能和动能的一种动力设备。输送液体的称为泵；输送气体的称为风机泵与风机在国民经济建设中的地位第一节泵与风机的分类3、按结构形式有：1）按叶轮数目（1）单级（只有一个叶轮）（2)多级（有多个叶轮，流体按一定顺序经过各级叶轮）《按柱塞数目：单柱塞，双柱塞，多柱塞》2）按吸入口数目

（1）单吸（一个叶轮只有一个入口，轴流式只能有一个入口）（2）双吸（一个叶轮只有多个入口，轴流式只能有一个入口）第二节泵与风机的主要部件一、泵的主要部件主要部件由转子、泵壳、吸入室、压水室、密封装置、轴向力平衡装置和轴承等组成。1、叶轮作用：叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体，提高液体能量的核心部件。分类：封闭式、半开式及开式三种，结构：前盖板、后盖板、叶片及轮毂组成。用途：封闭式一般用于输送清水，半开式和开式叶轮适合于输送含杂质的液体。２、轴轴是传递扭矩的主要部件。轴径按强度、刚度及临界转速确定。中小型泵多采用水平轴，叶轮间距离用轴套定位。近代大型泵则采用阶梯轴，不等孔径的叶轮用热套法装在轴上，并利用渐开线花键代替过去的短键。此种方法，叶轮与轴之间没有间隙，不致使轴间窜水和冲刷，但拆装困难。３、吸入室离心泵吸入管法兰至叶轮进口前的空间过流部分称为吸入室。其作用是在最小水力损失情况下，引导液体平稳地进入叶轮，并使叶轮进口处的流速尽可能均匀地分布。（1）直锥形吸入室

这种形式的吸入室水力性能好，结构简单，制造方便。

直锥形吸入室

（2）弯管形吸入室（半螺旋形）是大型离心泵和大型轴流泵经常采用的形式

有点：流体进入叶轮时，流动情况较好，速度均匀。但进入叶轮前有预旋，对扬程有影响，对高扬程泵影响甚微。弯管形吸入室（3）环形吸入室

吸入室各轴面内的断面形状和尺寸均相同。其优点是结构对称、简单、紧凑，轴向尺寸较小。缺点是存在冲击和旋涡，并且液流速度分布不均匀。环形吸入室4、压出室压出室是叶轮出口到泵出口法兰的过流部件。作用是收集从叶轮流出的高速流体，同时在扩散流道中将液体的大部分动能转换为压力能，然后引入压水管或后级叶轮进口。分类：螺旋形压出室、环形压出室。5、导叶导叶又称导流器、导轮，分径向式导叶和流道式导叶两种，应用于节段式多级泵上作导水机构。径向式导叶如图所示，它由螺旋线、扩散管、过渡区(环状空间)和反导叶(向心的环列叶栅)组成。６、密封装置离心泵密封装置有密封环(又称口环、卡圈)和轴端密封两部分。1）密封环密封环的作用是减小叶轮与泵体之间的泄漏损失；另一方面可保护叶轮，避免与泵体摩擦。

２）轴端密封在泵的转轴与泵壳之间有间隙，为防止泵内流体流出，或防止空气漏入泵内（当入口为真空时，将破坏吸上真空度），需要进行密封。

(１）填料密封２）机械密封l-传动座；2-弹簧；3-推环；4-密封垫圈；5-动环密封圈；6-动环；7-静环；8-静环密封圈；9-防转销（３）迷宫式密封在现代高速锅炉给水泵上广泛应用，常用的有炭精迷宫密封及金属迷宫密封。其密封原理是：由轴套密封片与炭精环组成微小间隙，流体通过间隙时压力降低，速度升高，但在密封片间的空间速度能转为压力能，从而减少间隙两侧压差，达到密封的目的。如图为炭精迷宫密封

迷宫式密封（４）浮动环密封采用机械密封与迷宫式密封原理结合起来的一种新型密封，称浮动环密封。浮动环密封是靠轴（或轴套）与浮动环之间的狭窄间隙产生很大的水力阻力而实现密封的。由于浮动环与固定套的接触端面上具有适当的比压，起到了接触端面的密封作用。弹簧进一步保证端面的良好接触。由轴（或轴套）与浮动环间狭窄缝隙中的流体浮力来克服接触端面上的摩擦力，以保证浮动环相对于轴（或轴套）能自动调心，使得浮动环与轴不互相接触、磨损，并长期保持非常小的间隙，一般径向间隙为0.01～0.lmm，以提高密封效果。同时，也适用于高温高压流体。我国300MW机组的给水泵有些就采用此种密封。第三节、工作原理分析（一）离心式泵与风机的工作原理（二）轴流式泵与风机的工作原理（三）往复式泵与风机的工作原理（四）回转式泵与风机的工作原理（五）其他型式泵与风机的工作原理（六）大家讨论本厂的泵与风机一.离心泵和风机的工作原理当叶轮随轴旋转时，叶片间的流体也随叶轮旋转而获得离心力，并使流体从叶片之间的出口处甩出。被甩出的流体挤入机壳，于是机壳内的流体压强增高，最后被导向出口排出。流体被甩出后，叶轮中心部分的压强降低。外界流体就能从吸入口通过叶轮前盘中央的孔口吸入，源源不断地输送气体。2.离心泵和风机的基本结构（二）轴流式泵与风机的工作原理（三）往复式泵与风机的工作原理柱塞泵

工作原理：依靠柱塞部件的往复运动，间歇改变工作室容积来输送流体的机械。

电厂应用：流量较小，扬程较高的液体，锅炉加药的活塞泵，输送灰浆柱塞泵，向一般动力源和气动控制仪表供气的空气压缩机。隔膜泵：是一种由膜片往复变形造成容积变化的容积泵，其工作原理近似于柱塞泵。

双螺管空压机工作原理图返回

工作原理：螺杆压缩机的工作循环可分为进气，压缩和排气三个过程。随着转子旋转，每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。基本结构：在压缩机的机体中，平行配置着一对相互啮合的螺旋形转子。优点：1．可靠性高。2．操作维护方便。3．动力平衡性好。4．适应性强。5．多相混输。

（四）回转式泵与风机的工作原理齿轮泵的工作原理

工作原理：原动机带动主动齿轮旋转从动齿轮与主动齿轮相啮而转动。电厂应用

小型汽轮机的主用泵，电动给水泵，锅炉送、引风机的润滑油泵。

螺杆泵的工作原理

特点：损失少，经济性能好。压力高而均匀，流量均匀，转速高，能与原动机直联。

电厂应用：输送电厂中的润滑油，输送燃油等粘稠液体。

水环式真空泵的工作原理

工作原理：是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。

优点：结构紧凑，泵的转数较高，一般可与电动机直联，无须减速装置。故用小的结构尺寸，获得大的排气量，占地面积也小。

电厂应用：真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气。

罗茨鼓风机

工作原理：气缸体的吸入口和排风口的连通角度约为240°，吸入侧和排风侧之间形成以转子和气缸体所围成的封闭空间。

优点：具有结构合理、体积小、效率高、重量轻、流量大、噪音低、高效节能，运转平稳、使用寿命长维修方便等特点。

电厂应用：电厂污水处理、煤粉气力输送、和电力系统中。大气喷射泵（五）其他型式泵与风机的工作原理

工作原理：动力流体体积扩大，压强降低，并且由于流速快，形成局部真空。

电厂应用：电厂中各设备的加药泵。喷射泵应用-高压喷射系统